Генетическая тайна человечества: почему мы все потомки 1280 выживших
История человечества полна тайн и открытий, которые меняют наше представление о происхождении и развитии нашего вида. Одна из таких тайн связана с критическим периодом около 900 тысяч лет назад, когда наши предки пережили резкое сокращение численности, близкое к вымиранию. Что стало причиной этого демографического кризиса и как он повлиял на нашу эволюцию?
Недавно китайские ученые под руководством Ванцзе Ху (Wangjie Hu) из Китайской академии наук провели геномный анализ более трех тысяч современных людей из разных регионов мира. Используя новый метод, названный быстрым процессом коалесценции в бесконечно малом времени (FitCoal), они изучили, как генетические линии расходились с течением времени. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science.
Исследователи обнаружили, что между 930 и 813 тысячами лет назад произошло значительное снижение генетического разнообразия в популяциях предков человека. Это свидетельствует о том, что в этот период численность человеческой популяции упала на 98,7%, достигнув уровня всего 1280 размножающихся особей. Этот период называется «бутылочным горлышком» (bottleneck) и характеризуется высоким риском вымирания и потерей генетической изменчивости.
Что могло вызвать такой драматический спад? Исследователи предполагают, что причиной могли быть суровые климатические изменения, которые происходили в то время. Согласно палеоклиматическим данным, между 800 и 900 тысячами лет назад Земля переживала один из самых холодных периодов в своей истории, когда ледники покрывали большую часть северного полушария. Температура поверхности моря также снижалась, а в Африке и Евразии возможно были продолжительные засухи. Эти факторы могли серьезно затруднить выживание и размножение наших предков, а также ограничить их распространение и контакты.
Этот период совпадает с эпохой последнего общего предка денисовцев, неандертальцев и современных Homo sapiens. Эти три группы являются ближайшими родственниками человека, но имеют различные генетические особенности. Денисовцы — это вымершая группа человекоподобных, которая была обнаружена в 2010 году по их ДНК, извлеченной из кости пальца, найденной в пещере Денисова в Сибири. Неандертальцы — это также вымершая группа человекоподобных, которая жила в Европе и Западной Азии до 40 тысяч лет назад. Современные Homo sapiens — это единственная живая группа человека, которая появилась в Африке около 300 тысяч лет назад и затем распространилась по всему миру.
Геномные исследования показали, что эти три группы имели общего предка, который жил около 800-900 тысяч лет назад. Однако точная природа этого предка и его отношения с другими группами человекоподобных остаются неясными. Некоторые ученые считают, что этот предок был Homo heidelbergensis — вид, который жил в Африке и Евразии между 700 тысячами и 200 тысячами лет назад. Другие ученые полагают, что этот предок был Homo antecessor — вид, который жил в Европе между 1,2 миллиона и 800 тысячами лет назад. Еще другие ученые предпочитают не давать этому предку конкретного названия, а называть его просто «последним общим предком» (LCA).
В любом случае, этот предок должен был пережить «бутылочное горлышко» и разделиться на три группы, которые затем эволюционировали по-разному. Геномные исследования также показали, что эти группы не были полностью изолированы друг от друга, а иногда вступали в контакты и смешивались. Так, современные люди несут в своем геноме следы ДНК денисовцев и неандертальцев, которые составляют от 1 до 4% от общего объема. Это означает, что наши предки имели сексуальные отношения с этими группами и получали от них некоторые полезные гены, например, связанные с адаптацией к холоду или защитой от инфекций.
Таким образом, геномные исследования раскрывают сложную и удивительную историю нашего вида, которая была подвержена различным факторам, таким как климатические изменения, демографические кризисы, генетическое разнообразие и смешение популяций. Эта история также заставляет нас задуматься о нашем будущем и о том, как мы сможем приспособиться к новым экологическим проблемам, которые стоят перед человечеством. Возможно ли повторение «бутылочного горлышка» в наше время? Как мы можем сохранить наше генетическое наследие и биоразнообразие? Как мы можем учиться у наших предков и сотрудничать с другими людьми для общего блага? Эти вопросы требуют серьезного размышления и ответственного действия от каждого из нас. Мы не можем игнорировать нашу прошлую историю, и должны стараться не повторять ее ошибки. Мы должны быть готовы к новым вызовам и возможностям, которые открывает нам геномная наука. Мы должны использовать ее не для разделения или дискриминации людей, а для взаимопонимания и сотрудничества. Мы должны помнить, что мы все являемся потомками тех, кто пережил «бутылочное горлышко» и дал нам жизнь.